염료의 특성과 소재와의 합 폴리에스테르, 폴리아마이드, 아세테이트 섬유 등과 같은 합성섬유에 출력하고 싶을 때 제작자들은 전형적으로 전사 잉크를 전사지에 출력하고 열과 압력을 주어 이미지를 표현한다. 또는 분산염료로 직접 출력하고 열 또는 세척을 통해 염료를 소재에 고착시키거나 유색 잉크로 프린트하고 그 이미지에 가공 공정을 거치기도 한다. 이런 방법은 다른 기법과 비교했을 때 활용 가능성에 있어서 장단점이 있다. 전사와 다이렉트 출력이 어떻게 쓰이게 되었으며 각각의 이점, 한계점 및 활용성에 관해 이야기해보자면 다음과 같다. 전사잉크는 화학적으로는 분산염료다. 분산염료는 이온화가 잘 안 되고 친수성이 떨어지는 유기 착색제다. 이러한 특성으로 승화 염료는 소수성 직물에 염색과 고정이 잘 되고 최근 폴리에스테르나 아세테이트 섬유를 염색할 수 있는 유일한 저 친수성 염료이기도 하다. 또한, 분산염료는 평면의 비 이온화 구조를 가진 가장 작은 분자의 일종이다.
폴리에스테르의 원단 표면은 이온성 염료 같은 큰 분자를 수용하지 못할 정도로 결정 구조가 빽빽하다. 그러나 분산염료는 폴리에스테르의 꽉 찬 중합체 사이사이에 퍼질 수 있는 구조와 크기다. 게다가 폴리에스테르와 다른 합성 직물의 중합체 구조는 열과 압력 아래에서 휘발성 분산염료까지도 침투할 수 있도록 구성되어 있고 온도가 낮아지면 합성 중합체는 압축되는 특성이 있다. 분산염료는 종류가 다양하고 직물에 고정되는 데 필요한 에너지의 양에 따라 저, 중, 고 에너지로 구분한다. 저 에너지 분산염료는 분자량이 가벼운 작은 분자를 이용한다. 중 에너지, 고 에너지 분산염료는 비교적 고분자들을 포함한다. 분산염료는 염색이나 직접 인쇄를 할 때 중 에너지, 고 에너지 염료를 전형적으로 사용한다. 반면, 승화 염료는 저 에너지, 중 에너지 염료를 주로 이용한다. 승화 전사와 직접 분산염료 인쇄용으로 판매되는 잉크젯 분산염료는 공통으로 중 에너지다. 대체로 저 에너지 분산염료가 고 에너지 분산염료보다 더 낮은 온도에서 잉크면을 전사하고 전사지에 고정되지만, 햇빛에 노출되었을 때는 색이 덜 바래는 특징이 있다.
전사와 다이렉트 출력, 각각의 이점과 한계 전사는 많은 점에서 다이렉트 출력과 다르다. 전사잉크는 전사지에 간접적으로 반전 인쇄를 한 다음 인쇄된 그림과 문자를 수용 직물에 전사하기 위해 가열과 가압의 가공 과정을 거친다. 반면에 다이렉트 출력은 전사지나 다른 매개체를 사용하지 않고 이미지를 직접 소재에 출력한다. 전사 과정에서는 예를 들자면 중간 액체 단계 없이 고체에서 기체로 염료를 바꾸기 위해 열과 압력을 이용한다. 전사 과정에서 염료가 저 분자량, 중 분자량이거나 기체 상태일 때는 합성 직물이 이미 염료가 침투되기 쉽게 전처리 작업을 마친 상태라 염료가 잘 고정된다. 이때, 염료의 분자량이 가벼울수록 승화하기 위한 열이 적게 필요하므로 열 전사 과정으로 손상을 입을 수도 있는 열 민감성 소재를 전사하기에 적합하다. 미국 뉴욕주립대학교 다니엘 슬레프(Daniel Slep) 박사는 전사와 다이렉트 출력의 이점을 연구해 왔다. 그는 용매, 오일, 물 그리고 UV 경화 화합물 등 많은 종류의 광범위한 매개체를 이용해 전사잉크를 만드는 실험을 했다고 말했다. 그는 전사와 다이렉트 출력 모두 폴리에스테르나 다른 합성 직물을 인쇄하는 데 효과적인 방법임을 밝혔다. 전사는 판촉물 같은 작은 크기의 인쇄물에 적합하다.
다이렉트 출력은 롤투롤 공정이나 안내 표지판 같은 큰 범위 출력사업에 이점이 있다. 다니엘 슬레프 박사는 다이렉트 출력의 결과물은 사람이 접촉하기 전에 인쇄물에 남아 있는 염료를 완전히 없애기 위해 세척을 해야만 하고 색이 바랠 수 있지만, 전사는 인쇄 후 세척과정이 필요 없다는 점에 주목했다. 반대로 다이렉트 출력은 소재 전처리 작업이 요구되는 것에 반해 전사에는 전사지, 열 전사 압착, 그리고 작업자의 시간과 기술이 필요하다. 전사과정에서는 피전사물의 표면에 전사되기까지 필요한 비용이 적게 든다. 또한, 이 방법은 원단 전체를 롤 프린트하는 것에 비해 안전하다. 하지만 다이렉트 출력에서는 이미지를 열 전사하는 데 드는 시간과 노동력을 절약할 수 있다. 다니엘 슬레프 박사는 두 가지 방법 모두 활용법, 인쇄 설비의 이용 가능성, 그 과정에 쓰이는 전문 인력에 따라 비용과 성능대비 효과적인 방법을 제공할 수 있다고 결론지었다. 당시 대중적으로 이용되던 염료로는 염색할 수 없었던 합성 섬유가 발달함에 따라 합성 섬유를 염색할 수 있는 염료를 개발하려는 시도가 이어졌다. 염색법이 천 년 동안 존재해왔던 반면, 새로운 합성 섬유를 염색시키는 합성염료의 발전은 몇 세대에 걸쳐 일어났을 정도로 길지 않다. 고고학적 증거에 따르면 실과 천들을 식물의 남색, 적자색, 청색 등으로 염색하고 곤충을 이용해 보라색을 염색했던 인류의 역사는 신석기 시대까지 거슬러 올라간다.
▲ 합성섬유에 출력하고 싶을 때는 전사잉크를 전사지에 출력하고 열과 압력을 주어 이미지를 표현한다.
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